本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域,尤其涉及一種信道狀態(tài)信息獲取方法及裝置。
背景技術(shù):
第四代移動通信系統(tǒng)采用多輸入多輸出(multi-inputmulti-output,mimo)技術(shù)提高峰值吞吐量、頻譜效率和系統(tǒng)容量,尤其基于預(yù)編碼碼本的閉環(huán)空間復(fù)用可進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。閉環(huán)空間復(fù)用技術(shù)得以實施的前提是發(fā)送端獲得準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息(channelsateinformation,csi),依據(jù)該信道狀態(tài)信息選擇合適的層數(shù)和預(yù)編碼碼本對發(fā)送信號進(jìn)行預(yù)處理。在長期演進(jìn)(longtermevolution,lte)和高級長期演進(jìn)(longtermevolutionadvance,lte-a)系統(tǒng)中由處于接收端的用戶設(shè)備(userequipment,ue)來向發(fā)送端反饋信道狀態(tài)信息,該信息包括信道矩陣的秩(rankindicator,ri)、預(yù)編碼碼本索引(precodingmatrixindex,pmi)和信道質(zhì)量指示(channelqualityindicator,cqi)。接收端利用導(dǎo)頻信號獲得信道系數(shù)矩陣h,按照某種最優(yōu)準(zhǔn)則選出與當(dāng)前信道最匹配的ri和pmi,并計算使用該ri和pmi后的cqi,常規(guī)的處理方法是遍歷所有的ri和pmi,按照某種最優(yōu)準(zhǔn)則選出最優(yōu)的ri和pmi,常用的最優(yōu)準(zhǔn)則有最大信道容量準(zhǔn)則或最小均方誤差準(zhǔn)則,然后,基于選出的ri和pmi計算cqi,因此,碼本的數(shù)量決定了計算的復(fù)雜度。
在lterelease8和9版本中,處于發(fā)送端的基站(enodeb)最多支持4天線端口,每種ri下最多有16個碼本,具體碼本見ts36.211v9.1.0,而在lte-a的release10版本中,基站最多支持8個發(fā)送天線端口,并且為了提高性能引入了兩級碼本,所謂兩級碼本是指每個預(yù)編碼矩陣由第一級碼本的索引(firstpmi)i1和第二級碼本的索引(secondpmi)i2兩個索引決定,從技術(shù)規(guī)范ts36.213v10.13.0可知,8天線端口1層和2層的碼本中,i1和i2的取值都是0~15,因此,1層和2層的碼本個數(shù)都為256,3層的碼本i1和i2的取值分別為0~3和0~15,4層的碼本i1和i2的取值分別為0~3和0~7,3層和4層的碼本總數(shù)分別為64和32;為了進(jìn)一步提高4天線端口的性能,在r12版本中,又引入了4天線端口的兩級碼本,從技術(shù)規(guī)范ts36.213v12.6.0中可知,新引入的4天線端口1層和2層的碼本中,i1和i2的取值都是0~15,因此,4天線端口1層和2層的碼本數(shù)量也增加到256,具體碼本見ts36.213。因此,若繼續(xù)采用遍歷ri和pmi選擇最優(yōu)ri和pmi的方法,每一層需要計算i1×i2個預(yù)編碼矩陣對應(yīng)的信道容量,計算量十分巨大。
針對兩級碼本的pmi選擇計算復(fù)雜度大的問題,相關(guān)技術(shù)提供了三種兩級碼本的pmi選擇方法,第一種通過分析碼本和算法公式的特點,結(jié)合快速傅里葉變換技術(shù)來降低計算復(fù)雜度,提出了使用迫零和最小均方誤差算法計算信噪比和容量來選擇pmi的簡化計算方法。第二種選擇第一級碼本時壓縮信道矩陣的數(shù)量,遍歷全部碼本采用容量最大化準(zhǔn)則,選擇子帶的第二級碼本時同樣壓縮信道矩陣數(shù)量,采用最大化最小歐式距離準(zhǔn)則。第三種第一碼本選擇時通過信道矩陣分塊、特征分解等步驟,采用特征值之和最大準(zhǔn)則,第二級碼本選擇時采用常用的最大化信道容量準(zhǔn)則、最小均方誤差準(zhǔn)則或最最小誤比特率準(zhǔn)則等。
但現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題:第一種方法不能最大程度降低pmi選擇過程的計算復(fù)雜度;第二及第三種方法采取不同方法來降低該計算復(fù)雜度,但在軟硬件實現(xiàn)時,第二級碼本選擇無法復(fù)用第一級碼本選擇模塊,即實現(xiàn)上較復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例期望提供一種信道狀態(tài)信息獲取方法及裝置,以降低ri和pmi選擇過程在計算及實現(xiàn)上的復(fù)雜度。
一種信道狀態(tài)信息獲取方法,所述方法包括:
為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi;
根據(jù)每一層的所述最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi;
按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的所述最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將所述最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
其中,在所述為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi之前,所述方法還包括:利用導(dǎo)頻信號估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
其中,所述為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi,包括:
從選定層的第一類pmi集合中為所述選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;
根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量一,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由所述選定層的所述第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;
將每個子載波的所述信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量二;
比較所述選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的所述信道容量二,將最大所述信道容量二對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為所述選定層的最優(yōu)第二類pmi。
其中,所述根據(jù)每一層的所述最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi,包括:
根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的信道容量三,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由所述選定層的所述最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;
將每個子載波的所述信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的信道容量四;
比較所述選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的所述信道容量四,將最大所述信道容量四對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為所述選定層的最優(yōu)第一類pmi。
其中,所述按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的所述最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將所述最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri,包括:
讀取整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的信道容量,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的所述最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;
比較各個層的所述信道容量,將最大所述信道容量對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將所述最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
其中,所述第一類pmi為第二級碼本的索引,所述第二類pmi為第一級碼本的索引。
一種信道狀態(tài)信息獲取裝置,所述裝置包括:
第一選擇模塊,用于為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi;根據(jù)每一層的所述最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi;
第二選擇模塊,用于按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的所述最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將所述最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
其中,所述裝置還包括:估計模塊,用于在所述為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi之前,利用導(dǎo)頻信號估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
其中,所述第一選擇模塊包括:
選定模塊,用于從選定層的第一類pmi集合中為所述選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;
容量計算模塊,用于根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量一,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由所述選定層的所述第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;
容量累加模塊,用于將每個子載波的所述信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量二;
比較模塊,用于比較所述選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的所述信道容量二,將最大所述信道容量二對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為所述選定層的最優(yōu)第二類pmi。
其中,所述裝置還包括:上報模塊,用于上報所述信道矩陣的秩ri和所述與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi。
其中,所述第一類pmi為第二級碼本的索引,所述第二類pmi為第一級碼本的索引。
本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法及裝置,為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi;根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi;按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。如此,分離選擇第一級碼本的索引和第二級碼本的索引,能實現(xiàn)降低ri和pmi選取過程在計算上的復(fù)雜度;同時,由于在本發(fā)明中選最優(yōu)第一級碼本的索引和選最優(yōu)第二級碼本的索引時采用了相同的準(zhǔn)則,能實現(xiàn)降低ri和pmi選擇過程在實現(xiàn)上的復(fù)雜度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖4為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例一的流程示意圖;
圖5為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例二的流程示意圖;
圖6為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例三的流程示意圖;
圖7為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例四的流程示意圖。
具體實施方式
在本發(fā)明實施例中,終端為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi;終端根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi;終端按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
下面結(jié)合附圖和具體實施例,對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法的流程示意圖,如圖1所示,該方法包括:
步驟101:為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端為每一層隨機(jī)選一個第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
其中,所述終端為相對于發(fā)送端基站的接收端設(shè)備,如手機(jī)或移動數(shù)據(jù)卡等設(shè)備。所述移動數(shù)據(jù)卡是指為電腦等便攜式設(shè)備提供無線上網(wǎng)的客戶識別模塊(subscriberidentitymodule,sim)。
具體地,所述第一類pmi可以為第二級碼本的索引,即secondpmi,所述第二類pmi可以為第一級碼本的索引,即firstpmi。具體地,本步驟可以為,終端從每一層的secondpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個secondpmi,并根據(jù)每一層的該secondpmi及firstpmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則,從每一層的firstpmi集合中為每一層選出最優(yōu)firstpmi。即在本步驟中先選出每一層的最優(yōu)第一級碼本的索引,再根據(jù)后續(xù)步驟選出每一層的最優(yōu)第二級碼本的索引。
當(dāng)然,所述第一類pmi或者為firstpmi,所述第二類pmi或者為secondpmi。具體地,本步驟可以為,終端從每一層的firstpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個firstpmi,并根據(jù)每一層的該firstpmi及secondpmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則,從每一層的secondpmi集合中為每一層選出最優(yōu)secondpmi。即在本步驟中先選出每一層的最優(yōu)第二級碼本的索引,再根據(jù)后續(xù)步驟選出每一層的最優(yōu)第一級碼本的索引。
需說明的是,由于firstpmi代表的是信道長期的或慢變的特性,secondpmi代表的是信道短期的或快變的特性,因此,按照后一種順序選擇碼本的索引的通信系統(tǒng)性能,要比按照前一種順序選擇碼本索引的通信系統(tǒng)性能差一些,該通信系統(tǒng)性能如吞吐量、誤碼率等;所以,在期望獲得更好的通信系統(tǒng)性能的場景下,可以按照前一種順序選擇碼本的索引。
具體地,所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則可以為最大信道容量準(zhǔn)則。當(dāng)然,所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則或者為最小均方誤差準(zhǔn)則,或者為最小誤比特率準(zhǔn)則。
需說明的是,在所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則時,在本步驟之前,本發(fā)明實施例提供的信道狀態(tài)信息獲取方法還可以包括:終端利用導(dǎo)頻信號估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
如以r11版本的發(fā)送端8天線端口,接收端4天線的mimo系統(tǒng)為例,并假設(shè)高層配置的碼本子集限制中所有碼本都可用;對于8×4的mimo系統(tǒng),終端利用小區(qū)導(dǎo)頻信號(cellreferencesignal,crs)或信道狀態(tài)信息導(dǎo)頻信號(channelstateinformationreferencesignal,csi-rs)估計獲得的第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣記為hk及噪聲方差矩陣記為
hij表示第j個發(fā)射天線端口到第i個接收天線的信道系數(shù),σ2為噪聲功率,i4為4×4的單位陣。
具體地,在所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端從選定層的第一類pmi集合中為該選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;終端根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量一,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由選定層隨機(jī)選出的第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端將每個子載波的信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量二;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為選定層的最優(yōu)第二類pmi。
具體地,仍以上述8×4的mimo系統(tǒng)為例,firstpmi記為i1,secondpmi記為i2,i1集合記為ω1,i2集合記為ω2,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則,第一類pmi為secondpmi,第二類pmi為firstpmi時,上述過程可以包括:
終端從第一層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第一層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(15,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第一層的16個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第一層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″11;
終端從第二層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第二層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(15,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第二層的16個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第二層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″12;
終端從第三層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第三層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤3}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(3,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第三層的4個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第三層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″13;
終端從第四層的ω2={i2|0≤i2≤7}中為第四層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤3}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(3,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第四層的4個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第四層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″14。
其中,終端計算每個子載波上使用索引(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一,采用的公式如下所示:
式中,c表示信道容量,w為由(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
其中,終端比較第n層的信道容量二,選出最優(yōu)firstpmii″1n,采用的公式如下所示:
式中,i″1n表示第n層的最優(yōu)firstpmi,w為由(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
具體地,仍以上述8×4的mimo系統(tǒng)為例,firstpmi記為i1,secondpmi記為i2,i1集合記為ω1,i2集合記為ω2,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則,且第一類pmi為firstpmi,第二類pmi為secondpmi時,實現(xiàn)本步驟的具體過程與上述過程類似,在此不再贅述。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小均方誤差準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端從選定層的第一類pmi集合中為該選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;終端計算整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的均方誤差,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由選定層隨機(jī)選出的第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為選定層的最優(yōu)第二類pmi。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小誤比特率準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端從選定層的第一類pmi集合中為該選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由選定層隨機(jī)選出的第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的誤比特率或誤塊率,將最小誤比特率或誤塊率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為選定層的最優(yōu)第二類pmi。
具體地,所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率,可以包括,終端計算帶寬上的信道系數(shù)矩陣與選定預(yù)編碼矩陣一的乘積;終端根據(jù)該乘積結(jié)果和帶寬上的噪聲方差估計值,從預(yù)設(shè)表格中查找獲得帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率。
其中,所述預(yù)設(shè)表格對應(yīng)帶寬上的信道系數(shù)矩陣與選定預(yù)編碼矩陣一的乘積,及帶寬上的噪聲方差估計值,存儲了帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率。在實際應(yīng)用中,該預(yù)設(shè)表格中的誤比特率或誤塊率可以通過仿真獲得。
步驟102:根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,在第一類pmi為secondpmi,第二類pmi為firstpmi時,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)firstpmi及secondpmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)secondpmi。
具體地,在第一類pmi為firstpmi,第二類pmi為secondpmi時,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)secondpmi及firstpmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)firstpmi。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的信道容量三,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由選定層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端將每個子載波的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的信道容量四;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為選定層的最優(yōu)第一類pmi。
具體地,仍以上述8×4的mimo系統(tǒng)為例,firstpmi記為i1,secondpmi記為i2,i1集合記為ω1,i2集合記為ω2,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則,且第一類pmi為secondpmi,第二類pmi為firstpmi時,上述過程可以包括:
終端讀取第一層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″11;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″11,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″11,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″11,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″11,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″11,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第一層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第一層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″21;
終端讀取第二層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″12;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″12,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″12,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″12,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″12,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″12,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第二層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第二層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″22;
終端讀取第三層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″13;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″13,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″13,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″13,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″13,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″13,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第三層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第三層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″23;
終端讀取第四層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″14;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤7}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″14,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″14,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″14,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″14,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″14,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第四層的8個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第四層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″24。
其中,終端計算每個子載波上使用索引(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三,采用的公式如下所示:
式中,c表示信道容量,w為由(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
其中,終端比較第n層的信道容量四,選出最優(yōu)secondpmii″2n,采用的公式如下所示:
式中,i″2n表示第n層的最優(yōu)secondpmi,w為由(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
具體地,仍以上述8×4的mimo系統(tǒng)為例,firstpmi記為i1,secondpmi記為i2,i1集合記為ω1,i2集合記為ω2,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則,且第一類pmi為firstpmi,第二類pmi為secondpmi時,實現(xiàn)本步驟的具體過程與上述過程類似,在此不再贅述。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小均方誤差準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端計算整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的均方誤差,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由選定層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為選定層的最優(yōu)第一類pmi。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小誤比特率準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由選定層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的誤比特率或誤塊率,將最小誤比特率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為選定層的最優(yōu)第一類pmi。
具體地,所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的誤比特率或誤塊率,與上述所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率過程類似,在此不再贅述。
步驟103:按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以為,終端按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端讀取整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的信道容量,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較各個層的該信道容量,將最大該信道容量對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,仍以上述8×4的mimo系統(tǒng)為例,firstpmi記為i1,secondpmi記為i2,i1集合記為ω1,i2集合記為ω2,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最大信道容量準(zhǔn)則時,上述過程可以包括:
終端從步驟102計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″11,i″21)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟102計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″12,i″22)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟102計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″13,i″23)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟102計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″14,i″24)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端比較4個信道容量,將最大信道容量對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小均方誤差準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端計算整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的均方誤差,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較各個層的該均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
需說明的是,在預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為最小誤比特率準(zhǔn)則時,本步驟可以包括,終端獲得整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較各個層的該誤比特率或誤塊率,將最小誤比特率或誤塊率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,所述終端獲得整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的誤比特率或誤塊率,與上述所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率過程類似,在此不再贅述。
如此,分離選擇第一級碼本的索引和第二級碼本的索引,每一層僅需計算i1+i2個預(yù)編碼矩陣對應(yīng)的信道容量、均方誤差或誤比特率就可以選出ri和pmi,避免了需計算i1×i2個預(yù)編碼矩陣對應(yīng)的信道容量、均方誤差或誤比特率才可以選出pmi,從而實現(xiàn)降低了ri和pmi選取過程在計算上的復(fù)雜度;同時,由于在本發(fā)明中選最優(yōu)第一級碼本的索引和選最優(yōu)第二級碼本的索引時采用了相同的準(zhǔn)則,計算方法一致,可以分時復(fù)用相同模塊來實現(xiàn)選出最優(yōu)第一級碼本的索引和選最優(yōu)第二級碼本的索引,降低了軟硬件規(guī)模,從而降低了ri和pmi選擇過程在實現(xiàn)上的復(fù)雜度。
需說明的是,本發(fā)明實施例提供的信道狀態(tài)信息獲取方法還可以包括:終端上報信道矩陣的秩ri和與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi。
為了實現(xiàn)上述方法,本發(fā)明公開了一種信道狀態(tài)信息獲取裝置。
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種信道狀態(tài)信息獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖一,如圖2所示,所述發(fā)射功率檢測裝置包括:
第一選擇模塊202a,用于為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi;根據(jù)每一層的所述最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi;
第二選擇模塊202b,用于按照所述預(yù)設(shè)準(zhǔn)則從各個層的所述最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將所述最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
進(jìn)一步,如圖3所示,所述裝置還包括:估計模塊201,用于在所述為每一層選擇第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的所述第一類pmi及第二類pmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi之前,利用導(dǎo)頻信號估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
進(jìn)一步,如圖3所示,所述第一選擇模塊202a包括:
選定模塊2021,用于從選定層的第一類pmi集合中為所述選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;
容量計算模塊2022,用于根據(jù)信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣,計算每個子載波上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量一,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由所述選定層的所述第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;
容量累加模塊2023,用于將每個子載波的所述信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的信道容量二;
比較模塊2024,用于比較所述選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的所述信道容量二,將最大所述信道容量二對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為所述選定層的最優(yōu)第二類pmi。
進(jìn)一步,如圖3所示,所述裝置還包括:
上報模塊203,用于上報所述信道矩陣的秩ri和所述與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi。
進(jìn)一步,所述第一類pmi為第二級碼本的索引,所述第二類pmi為第一級碼本的索引。
在實際應(yīng)用中,所述估計模塊201、第一選擇模塊202a、第二選擇模塊202b、上報模塊203均可由位于終端中的中央處理器(centralprocessingunit,cpu)、微處理器(microprocessorunit,mpu)、數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessor,dsp)、或現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray,fpga)等實現(xiàn)。
圖4為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例一的流程示意圖,如圖4所示,以r11版本的發(fā)送端8天線端口,接收端4天線的mimo系統(tǒng)為例,并假設(shè)高層配置的碼本子集限制中所有碼本都可用,具體步驟包括:
步驟401:利用小區(qū)導(dǎo)頻信號crs或信道狀態(tài)信息導(dǎo)頻信號csi-rs估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
具體地,本步驟可以為,終端利用小區(qū)導(dǎo)頻信號crs或信道狀態(tài)信息導(dǎo)頻信號csi-rs估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
其中,終端估計獲得的第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣記為hk及噪聲方差矩陣記為
hij表示第j個發(fā)射天線端口到第i個接收天線的信道系數(shù),σ2為噪聲功率,i4為4×4的單位陣。
步驟402:從每一層的secondpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個secondpmi,并根據(jù)每一層的該secondpmi及firstpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則,從每一層的firstpmi集合中為每一層選出最優(yōu)firstpmi。
具體地,本步驟可以為,終端從每一層的secondpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個secondpmi,并根據(jù)每一層的該secondpmi及firstpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則,從每一層的firstpmi集合中為每一層選出最優(yōu)firstpmi。
具體地,本步驟可以包括,終端從第一層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第一層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(15,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第一層的16個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第一層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″11;
終端從第二層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第二層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(15,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第二層的16個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第二層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″12;
終端從第三層的ω2={i2|0≤i2≤15}中為第三層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤3}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(3,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第三層的4個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第三層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″13;
終端從第四層的ω2={i2|0≤i2≤7}中為第四層隨機(jī)選出一個secondpmi記為i′2;終端遍歷ω1={i1|0≤i1≤3}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(0,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端計算每個子載波上使用索引(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一;終端將每個子載波上的該信道容量一累加,獲得整個帶寬上使用(1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(3,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量二;終端比較第四層的4個信道容量二,將最大信道容量二對應(yīng)的firstpmi作為第四層的最優(yōu)firstpmi,并將該最優(yōu)firstpmi記為i″14。
其中,終端計算每個子載波上使用索引(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量一,采用的公式如下所示:
式中,c表示信道容量,w為由(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
其中,終端比較第n層的信道容量二,選出最優(yōu)firstpmii″1n,采用的公式如下所示:
式中,i″1n表示第n層的最優(yōu)firstpmi,w為由(i1,i′2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
步驟403:根據(jù)每一層的最優(yōu)firstpmi及secondpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)secondpmi。
具體地,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)firstpmi及secondpmi集合按照預(yù)設(shè)準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)secondpmi。
具體地,本步驟可以包括,終端讀取第一層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″11;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″11,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″11,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″11,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″11,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″11,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第一層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第一層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″21;
終端讀取第二層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″12;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″12,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″12,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″12,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″12,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″12,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第二層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第二層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″22;
終端讀取第三層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″13;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤15}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″13,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″13,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″13,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″13,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″13,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第三層的16個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第三層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″23;
終端讀取第四層的最優(yōu)firstpmii1獲得i″14;終端遍歷ω2={i2|0≤i2≤7}中每一個值;終端計算每個子載波上使用索引(i″14,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″14,0)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端計算每個子載波上使用索引(i″14,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三;終端將每個子載波上的該信道容量三累加,獲得整個帶寬上使用(i″14,1)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;以此類推,直至獲得整個帶寬上使用(i″14,15)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量四;終端比較第四層的8個信道容量四,將最大信道容量四對應(yīng)的secondpmi作為第四層的最優(yōu)secondpmi,并將該最優(yōu)secondpmi記為i″24。
其中,終端計算每個子載波上使用索引(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量三,采用的公式如下所示:
式中,c表示信道容量,w為由(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
其中,終端比較第n層的信道容量四,選出最優(yōu)secondpmii″2n,采用的公式如下所示:
式中,i″2n表示第n層的最優(yōu)secondpmi,w為由(i″1n,i2)指示的預(yù)編碼矩陣,wh為w的共軛轉(zhuǎn)置矩陣,hk為第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣,
步驟404:按照最大信道容量從各個層的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以為,終端按照最大信道容量從各個層的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以包括,終端從步驟403的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″11,i″21)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟403的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″12,i″22)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟403的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″13,i″23)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟403的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″14,i″24)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端比較4個信道容量,將最大信道容量對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi作為與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
圖5為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例二的流程示意圖,如圖5所示,以r11版本的發(fā)送端8天線端口,接收端4天線的mimo系統(tǒng)為例,并假設(shè)高層配置的碼本子集限制中所有碼本都可用,具體步驟包括:
步驟501:利用小區(qū)導(dǎo)頻信號crs或信道狀態(tài)信息導(dǎo)頻信號csi-rs估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
具體地,本步驟可以為,終端利用小區(qū)導(dǎo)頻信號crs或信道狀態(tài)信息導(dǎo)頻信號csi-rs估計獲得每個子載波上的信道系數(shù)矩陣及噪聲方差矩陣。
其中,終端估計獲得的第k個子載波上的信道系數(shù)矩陣記為hk及噪聲方差矩陣記為
hij表示第j個發(fā)射天線端口到第i個接收天線的信道系數(shù),σ2為噪聲功率,i4為4×4的單位陣。
步驟502:從每一層的firstpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個firstpmi,并根據(jù)每一層的該firstpmi及secondpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則,從每一層的secondpmi集合中為每一層選出最優(yōu)secondpmii。
具體地,本步驟可以為,終端從每一層的firstpmi集合中為每一層隨機(jī)選出一個firstpmi,并根據(jù)每一層的該firstpmi及secondpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則,從每一層的secondpmi集合中為每一層選出最優(yōu)secondpmii。
步驟503:根據(jù)每一層的最優(yōu)secondpmii及firstpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)firstpmi。
具體地,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)secondpmii及firstpmi集合按照最大信道容量準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)firstpmi。
步驟504:按照最大信道容量從各個層的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以為,終端按照最大信道容量從各個層的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以包括,終端從步驟503的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″11,i″21)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟503的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″12,i″22)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟503的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″13,i″23)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端從步驟503的計算結(jié)果中讀取出整個帶寬上使用(i″14,i″24)指示的預(yù)編碼矩陣時的信道容量;終端比較4個信道容量,將最大信道容量對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)firstpmi及最優(yōu)secondpmi作為與當(dāng)前信道最匹配的firstpmi及secondpmi,并將該最匹配的firstpmi及secondpmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
圖6為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例三的流程示意圖,如圖6所示,具體步驟包括:
步驟601:為每一層隨機(jī)選一個第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照最小均方誤差準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端為每一層隨機(jī)選一個第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照最小均方誤差準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
具體地,本步驟可以包括,終端從選定層的第一類pmi集合中為該選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;終端計算整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的均方誤差,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由選定層隨機(jī)選出的第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為選定層的最優(yōu)第二類pmi。
步驟602:根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照最小均方誤差準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照最小均方誤差準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,本步驟可以包括,終端計算整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的均方誤差,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由選定層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為選定層的最優(yōu)第一類pmi。
步驟603:按照最小均方誤差準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以為,終端按照最小均方誤差準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以包括,終端計算整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的均方誤差,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較各個層的該均方誤差,將最小均方誤差對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
圖7為本發(fā)明提供的一種信道狀態(tài)信息獲取方法具體實施例四的流程示意圖,如圖7所示,具體步驟包括:
步驟701:為每一層隨機(jī)選一個第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照最小誤比特率準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端為每一層隨機(jī)選一個第一類預(yù)編碼碼本索引pmi,并根據(jù)每一層的該第一類pmi及第二類pmi集合按照最小誤比特率準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第二類pmi。
具體地,本步驟可以包括,終端從選定層的第一類pmi集合中為該選定層隨機(jī)選一個第一類pmi;終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣一是由選定層隨機(jī)選出的第一類pmi及第二類pmi集合中的一個第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣一對應(yīng)的誤比特率或誤塊率,將最小最小誤比特率或誤塊率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣一的第二類pmi作為選定層的最優(yōu)第二類pmi。
具體地,所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率,可以包括,終端計算帶寬上的信道系數(shù)矩陣與選定預(yù)編碼矩陣一的乘積;終端根據(jù)該乘積結(jié)果和帶寬上的噪聲方差估計值,從預(yù)設(shè)表格中查找獲得帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率。
其中,所述預(yù)設(shè)表格對應(yīng)帶寬上的信道系數(shù)矩陣與選定預(yù)編碼矩陣一的乘積,及帶寬上的噪聲方差估計值,存儲了帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率。在實際應(yīng)用中,該預(yù)設(shè)表格中的誤比特率或誤塊率可以通過仿真獲得。
步驟702:根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照最小誤比特率準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,本步驟可以為,終端根據(jù)每一層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合按照最小誤比特率準(zhǔn)則為每一層選出最優(yōu)第一類pmi。
具體地,本步驟可以包括,終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的選定預(yù)編碼矩陣二是由選定層的最優(yōu)第二類pmi及第一類pmi集合中的一個第一類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較選定層的每個預(yù)編碼矩陣二對應(yīng)的誤比特率或誤塊率,將最小誤比特率或誤塊率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣二的第一類pmi作為選定層的最優(yōu)第一類pmi。
具體地,所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣二時的誤比特率或誤塊率,與上述所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率過程類似,在此不再贅述。
步驟703:按照最小誤比特率準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以為,終端按照最小誤比特率準(zhǔn)則從各個層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi中選出與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,本步驟可以包括,終端獲取整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的誤比特率或誤塊率,所述選定層的預(yù)編碼矩陣是由選定層的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi指示的預(yù)編碼矩陣;終端比較各個層的該誤比特率或誤塊率,將最小誤比特率對應(yīng)的預(yù)編碼矩陣的最優(yōu)第一類pmi及最優(yōu)第二類pmi作為與當(dāng)前信道最匹配的第一類pmi及第二類pmi,并將該最匹配的第一類pmi及第二類pmi對應(yīng)的層數(shù)作為信道矩陣的秩ri。
具體地,所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的預(yù)編碼矩陣時的誤比特率或誤塊率,與上述所述終端獲取整個帶寬上使用選定層的選定預(yù)編碼矩陣一時的誤比特率或誤塊率過程類似,在此不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化,本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。